Construction of field scientific observation base for water cycle of Hefeng Basin, Jiangxi Province
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摘要:
水循环观测基地是指对区域大气降水、蒸发蒸腾、河川径流、断面流量、地下水补径排等要素开展系统性连续观测，是水资源调查监测和水资源管理的重要科学依据。中国水循环观测基地经历了3个发展阶段，取得了丰硕成果，但仍存在观测基地空间布局不合理、部分区域代表性丧失、设备老化落后等问题。为适应新时期地表水地下水一体化水资源调查，在长江流域选取江西省赣州市禾丰盆地作为典型小流域，建设水循环观测基地。在此背景下，介绍了禾丰盆地水循环野外科学观测基地建设进展。此外，基于当地地质环境条件构建了禾丰盆地水循环监测网络，并综合使用遥感综合解译、大气降水监测、地表河流监测、地下水动态监测井、地下水环境分层监测井等技术手段进行定量观测，根据野外监测数据对地表水地下水循环转换进行了初步分析。
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关键词:
- 水循环 /
- 水资源监测 /
- 监测网络 /
- 分层监测 /
- 地表水与地下水相互转换
Abstract:The water cycle observation, as an important scientific basis for water resources investigation and water resources management, refers to the systematic and continuous observation of regional atmospheric precipitation, evaporation and transpiration, river runoff, cross-sectional flow, groundwater replenishment and drainage.Water cycle observation bases in China have witnessed three stages' development and achieved fruitful results, but there are some problems such as unreasonable spatial layout of observation bases, loss of representativeness of some regions due to urbanization, and old and backward equipment.To adapt to the integrated surface and groundwater resources survey, the Hefeng Basin in Ganzhou City of Jiangxi Province was chosen as a typical small watershed to build a water cycle observation base.In the context, this paper introduces the construction of Field Scientific Observation Base for water cycle of Hefeng Basin.In addition, based on the hydrogeology condition, a water cycle monitoring network was established in the Hefeng Basin.The remote sensing interpretation, atmospheric precipitation monitoring, surface water monitoring, groundwater dynamic monitoring, groundwater multilevel monitoring and other technical means were used for quantitative observation.Based on the field monitoring data, the groundwater-surface water transformation was preliminarily analyzed.
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致谢: 感谢河海大学井淼博士对水循环转换分析的提升；感谢武汉工程大学田斌副教授、中国科学院武汉岩土力学研究所肖威工程师在基地建设、仪器选型安装等方面的支撑
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图 1 中国水循环基地/水均衡试验场发展情况
Figure 1. The development of water cycle base/water balance test site in China
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图 3 江西赣州禾丰盆地地理位置图
Figure 3. Location of the Hefeng catchment in Ganzhou of Jiangxi Province
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图 4 禾丰盆地水系分布遥感解译图
Figure 4. Remote sensing image interpretation of drainage distribution in the Hefeng catchment
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图 5 禾丰盆地水循环监测网络工作部署图
Figure 5. Deployment of water cycle monitoring system at the Hefeng catchment
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图 6 沿河流地下水监测井地质剖面图(剖面Ⅲ)
Figure 6. Geological profile of groundwater monitoring wells along the Hefeng river(line Ⅲ)
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图 8 禾丰盆地地表河流监测站
Figure 8. River hydrological monitoring station in the Hefeng catchment
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图 9 地下水监测井水文地质柱状图(JC02)
Figure 9. Geological column of the groundwater monitoring well JC02
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图 10 地下水环境U型管分层监测井示意图
Figure 10. The diagram of the U-tube groundwater multilevel monitoring well
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图 11 地下水环境U型管分层监测井现场工作图
Figure 11. Fieldwork of the U-tube groundwater multilevel monitoring well
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图 13 地表水与地下水水位对比关系及相关系数
Figure 13. The correlation coefficient of the surface water-groundwater in the Hefeng catchment
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图 14 地表水与地下水水位差
Figure 14. The water level difference of the surface water and groundwater in the Hefeng catchment
表 1 禾丰盆地地下水监测井基本情况
Table 1 Groundwater monitoring wells in the Hefeng catchment
钻孔编号 孔深/m 地下水埋深/m 单位涌水量/(m3·d*m-1) 渗透系数K/(m·d-1) JC01 18.2 2.88 35.35 2.77 JC02 14.5 1.96 4.69 0.46 JC03 17.7 2.03 / / JC04 39.0 28.64 / / JC05 28.0 3.41 1.22 0.41 JC06 6.3 1.21 / / JC07 32.0 / / / ZK09 82.7 0.90 68.64 1.34 ZK21 101.6 2.80 82.35 1.26 ZK22 80.50 5.34 0.079 0.0011 
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